RU116613U1 - THERMAL FURNACE FOR PRODUCT PROCESSING - Google Patents

Abstract

Камерная печь для термообработки изделий, содержащая камеру нагрева, образованную боковыми стенками со встроенными в них рядом горелок, свод, под, и двери с загрузочным и выгружаемым проемами, отличающаяся тем, что боковые стены, свод, под и двери печи выполнены в виде теплоизолированных с внешней стороны жаропрочных блоков, образующих между собой пазы, по которым проложены воздуховодные трубы, при этом поверхность блоков, обращенная в печную камеру, покрыта черной термостойкой краской, ряд горелок встроен в нижнюю часть одной из боковых стен камеры нагрева, а другой ряд горелок встроен в верхнюю часть противоположной боковой стены печи, двери камеры нагрева снабжены горелками, один ряд которых установлен в нижней двери, а другой ряд - в верхней части противоположной двери, при этом в своде печи установлен дымоход с редукционным клапаном. A chamber furnace for heat treatment of products, containing a heating chamber formed by side walls with a number of burners built into them, a roof, under, and doors with loading and unloading openings, characterized in that the side walls, roof, under and doors of the furnace are made in the form of thermally insulated with the outer side of the heat-resistant blocks, which form grooves between them, along which the air duct pipes are laid, while the surface of the blocks facing the furnace chamber is covered with black heat-resistant paint, a row of burners is built into the lower part of one of the side walls of the heating chamber, and another row of burners is built into the upper part of the opposite side wall of the furnace, the doors of the heating chamber are equipped with burners, one row of which is installed in the lower door, and the other row in the upper part of the opposite door, while a chimney with a pressure reducing valve is installed in the roof of the furnace.

Description

Полезная модель относится к проходным камерным промышленным печам и может быть использована для нагрева и термообработки изделий, применяемых в строительной и машиностроительной промышленности.The utility model relates to continuous chamber industrial furnaces and can be used for heating and heat treatment of products used in the construction and engineering industries.

Известна печь-кристаллизатор для высокотемпературной обработки изделий, применяемая в области промышленности строительных изделий (заявка на изобретение РФ №93036652 опубл. 10.11.95)Known mold furnace for high-temperature processing of products used in the field of building products industry (application for the invention of the Russian Federation No. 93036652 publ. 10.11.95)

Печь- кристаллизатор содержит корпус, имеющий рабочий канал со сводовой частью и подовой частью, зону нагрева, зону высокотемпературной обработки, зону отжига, зону охлаждения и электронагревательные элементы для создания необходимой температуры термообработки. Причем зона нагрева снабжена дополнительными нагревательными элементами, расположенными в подовой части канала, а электронагревательные элементы зоны высокотемпературной обработки расположены только в сводовой части канала.The mold furnace comprises a housing having a working channel with a vault part and a hearth part, a heating zone, a high-temperature treatment zone, an annealing zone, a cooling zone, and electric heating elements to create the necessary heat treatment temperature. Moreover, the heating zone is equipped with additional heating elements located in the bottom of the channel, and the electric heating elements of the high-temperature processing zone are located only in the arch part of the channel.

Недостатком данной конструкции печи является высокое потребление энергозатрат.The disadvantage of this furnace design is the high energy consumption.

Известна также печь для термообработки крупногабаритных изделий, содержащая основание с песчаной подушкой, цилиндрическую секцию, нагревательный колпак и систему нагрева и циркуляции воздуха с тангенциально установленными горелками (Патент на полезную модель РФ №58678, опубл 27.11.2006)Also known is a furnace for heat treatment of large-sized products, containing a base with a sand cushion, a cylindrical section, a heating hood and a heating and air circulation system with tangentially installed burners (Utility Model Patent of the Russian Federation No. 58678, published on November 27, 2006)

Данная печь для термообработки крупногабаритных изделий совершеннее предыдущей конструкции, однако имеет ряд существенных недостатков, обусловленных ее конструктивными особенностями. Расположение горелок на съемных элементах печи цилиндрической секции и нагревательном колпаке требует много времени на установку и снятие горелок и при необходимости заглушек при каждом цикле. Тангенциальные патрубки под горелки и зона их установки имеют слабую теплоизоляцию и сильно нагреваются при работе, что очень неудобно при установке, снятии и обслуживании горелок. Описанные недостатки приводят к неудобству в работе и снижают условия труда. Кроме того, расположение защитных экранов на стенках цилиндрической секции и нагревательного колпака приводят к их частойThis furnace for heat treatment of large-sized products is more perfect than the previous design, but it has a number of significant drawbacks due to its design features. The location of the burners on the removable elements of the furnace of the cylindrical section and the heating hood requires a lot of time to install and remove the burners and, if necessary, plugs for each cycle. The tangential nozzles for the burners and their installation area have poor thermal insulation and become very hot during operation, which is very inconvenient when installing, removing and maintaining the burners. The described disadvantages lead to inconvenience in work and reduce working conditions. In addition, the location of the protective screens on the walls of the cylindrical section and the heating cap lead to their frequent

Известна другая обжиговая печь для керамических изделий, применяемых в области строительства (патент на изобретение РФ №2346909, опубл. 10.11.2005).Known for another kiln for ceramic products used in the field of construction (patent for the invention of the Russian Federation No. 2346909, publ. 10.11.2005).

Обжиговая печь имеет канал обжига, по которому протекает в направлении основного потока поток горячих газов.The kiln has a kiln channel through which a stream of hot gases flows in the direction of the main stream.

Причем для циркуляции части горячих газов предусмотрена циркуляционная установка с всасывающим отверстием с отверстием для вдувания и компрессорным элементом, соединяющим всасывающее отверстие и отверстие для вдувания.Moreover, for the circulation of part of the hot gases, a circulation unit is provided with a suction port with an injection hole and a compressor element connecting the suction port and the injection hole.

Внутри данной печи создается разряженная атмосфера, что снижает коэффициент теплопередачи, в связи с чем повышается расход топлива и увеличивается время термообработки.A rarefied atmosphere is created inside this furnace, which reduces the heat transfer coefficient, in connection with which the fuel consumption increases and the heat treatment time increases.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является конструкция камерной промышленной печи, применяемой для термообработки и нагрева изделий в строительной, машиностроительной и металлургической промышленности (патент на изобретение РФ №2335719, опубл. 20.12.2007).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed utility model is the design of a chamber industrial furnace used for heat treatment and heating of products in the construction, engineering and metallurgical industries (patent for invention of the Russian Federation No. 23535719, published on December 20, 2007).

Известная камерная печь состоит из двух боковых стен, выполненных из огнеупорного материала, в верхней части которых смонтированы газогорелочные устройства.The known chamber furnace consists of two side walls made of refractory material, in the upper part of which gas burner devices are mounted.

На стены установлен свод в виде газоплотного колпака, футерованного изнутри теплоизоляционным материалом (например, муллитокремнеземистыми плитами или керамическим волокном) с патрубками для подвода воздуха. Под печи снабжен подставками для укладки обрабатываемых изделий.A vault is installed on the walls in the form of a gas-tight cap lined from the inside with a heat-insulating material (for example, mullite-siliceous plates or ceramic fiber) with nozzles for supplying air. Under the furnace is equipped with stands for laying processed products.

Горелочный пояс, образованный газогорелочными устройствами выполнен непосредственно над уровнем пода, а высота его определяется размером газогорелочных устройств.The burner belt formed by the gas burner devices is made directly above the level of the hearth, and its height is determined by the size of the gas burner devices.

Подвергаемые термической обработке изделия укладывают на подставки размещенные на поде и нагреваются с помощью газогорелочных устройств, установленных на двух боковых стенах Воздух в газогорелочные устройства подают с недостатком и недогоревшие газы поднимаются в верхнюю часть колпака футерованного теплоизоляционным материалом (например муллитокремнеземистыми плитами или керамическим волокном), где дожигают за счет воздуха, подаваемого через патрубки. Продукты горения удаляются через газоходы. Песочный затвор предотвращает выбивание продуктов сжигания из печи. По окончании технологического режима термообработки или нагрева металла открывают заслонку и через загрузочный проем в колпаке под с металлом выкатывают из печи и загружают новую партию.The heat-treated products are placed on supports placed on the hearth and heated using gas burner devices installed on two side walls. Air is supplied to gas burner devices with a deficiency and unburned gases rise to the top of the hood lined with heat-insulating material (for example, mullite-siliceous plates or ceramic fiber), where burn out due to the air supplied through the nozzles. Combustion products are removed through gas ducts. A sand gate prevents the combustion products from knocking out of the furnace. At the end of the technological regime of heat treatment or heating of the metal, the damper is opened and, through the loading opening in the cap under the metal, is rolled out of the furnace and a new batch is loaded.

Огнеупорная кладка в зоне горелочного пояса обеспечивает устойчивость горения газовоздушных горелок, однако огнеупорная кладка предусматривает использование магнезиального сырья, что приведет к удорожанию конструкции печи, в целом.Refractory masonry in the zone of the burner belt ensures the stability of combustion of gas-air burners, however, refractory masonry provides for the use of magnesian raw materials, which will lead to an increase in the cost of the furnace structure as a whole.

Основным недостатком данной печи является низкая интенсификация теплообмена, создаваемого горелками, установленными на одном уровне боковых стен печи.The main disadvantage of this furnace is the low intensification of heat transfer generated by burners installed at the same level of the side walls of the furnace.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение интенсификации теплообмена потока рабочих газов внутри печи.The technical result of the proposed utility model is to increase the intensification of heat transfer of the flow of working gases inside the furnace.

Технический результат достигается тем, что в камерной печи для термообработки изделий, содержащей камеру нагрева, образованную боковыми стенками, со встроенными в них рядом горелок, свод, под, загрузочный и выгружаемый проем с дверьми, Согласно предлагаемой полезной модели, боковые стены, свод под и двери печи выполнены в виде теплоизолированных с внешней стороны жаропрочных блоков, образующих между собой пазы, по которым проложены воздуховодные трубы, поверхность блоков, обращенная в печную камеру покрыта черной термостойкой краской, один ряд горелок встроен в нижней части боковой стены печи, другой ряд горелок встроен в верхней части противоположной боковой стены печи, двери камеры снабжены горелками, один ряд из которых установлен в нижней части двери, а другой ряд в верхней части двери, в своде печи установлен дымоход, снабженный редукционным клапаном.The technical result is achieved in that in a chamber furnace for heat treatment of products containing a heating chamber formed by the side walls, with a number of burners built in them, a vault, under, loading and unloading aperture with doors. According to the proposed utility model, the side walls, the vault under and oven doors are made in the form of heat-insulated heat-resistant blocks from the outside, forming grooves between them, along which air ducts are laid, the surface of the blocks facing the furnace chamber is covered with black heat-resistant paint, about a number of burners is built into the lower part of the side wall of the furnace, another row of burners is built into the upper part of the opposite side wall of the furnace, the chamber doors are equipped with burners, one row of which is installed in the lower part of the door, and the other row in the upper part of the door, in the roof of the furnace is installed chimney equipped with a pressure reducing valve.

Камерная печь для термообработки изделий представлена фигурами 1 и 2.A chamber furnace for heat treatment of products is represented by figures 1 and 2.

На фигуре 1. представлена внутренняя часть боковых стен печи.The figure 1. presents the inner part of the side walls of the furnace.

На фигуре 2. представлена торцевая часть печи с дверью.Figure 2. presents the end part of the furnace with a door.

Печь содержит камеру нагрева, образованную боковыми стенками 1 и 2, со встроенными в них рядом горелок, свод 3, под 4, загрузочный и выгружаемый проем с дверьми 5 и 6.The furnace contains a heating chamber formed by the side walls 1 and 2, with a number of burners embedded in them, a vault 3, under 4, a loading and unloading opening with doors 5 and 6.

Боковые стены 1 и 2, свод 3, под 4 и двери 5 и 6 выполнены в виде теплоизолированных с внешней стороны жаропрочных блоков 7, образующих между собой пазы, по которым проложены воздуховодные трубы 8.Side walls 1 and 2, arch 3, under 4 and doors 5 and 6 are made in the form of heat-resistant blocks 7 that are insulated from the outside, forming grooves between each other, along which air ducts 8 are laid.

Поверхность блоков 7, обращенная в печную камеру покрыта черной термостойкой краской.The surface of the blocks 7 facing the furnace chamber is covered with black heat-resistant paint.

Один ряд горелок 9 встроен в нижней части (показано пунктирной линией) одной из боковых стен 1 камеры, другой ряд горелок 10 встроен в верхней части противоположной боковой стены 2 печи.One row of burners 9 is embedded in the lower part (shown by a dashed line) of one of the side walls 1 of the chamber, another row of burners 10 is built in the upper part of the opposite side wall 2 of the furnace.

Двери камеры 5 и 6 снабжены горелками, один ряд 11 (показан пунктирной линией) которых установлен в нижней части двери, а другой ряд 12 в верхней части противоположной двери, в своде печи установлен дымоход 13 с редукционным клапаном. Печь имеет компрессор 14 для подачи рабочего воздуха и ресивер 15 для плавной подачи рабочего воздуха в воздуховод 16.The doors of the chamber 5 and 6 are equipped with burners, one row 11 (shown by the dashed line) of which is installed in the lower part of the door, and the other row 12 in the upper part of the opposite door, in the arch of the furnace there is a chimney 13 with a pressure reducing valve. The furnace has a compressor 14 for supplying working air and a receiver 15 for a smooth supply of working air to the duct 16.

Печь для термообработки изделий работает следующим образом.The furnace for heat treatment of products operates as follows.

Через входную дверь, в камеру печи, по рельсам, направляют тележки, с установленными на них залитыми формами. Затем двери закрывают.Through the front door, into the furnace chamber, along the rails, the carts are sent, with the molds mounted on them. Then the doors are closed.

В воздуходувные трубы от компрессора 14 и ресивера 15 подается рабочий воздух в горелки, где он смешивается с топливом и поджигается, происходит воспламенение и сжигание топлива.In the blower pipes from the compressor 14 and the receiver 15, the working air is supplied to the burners, where it is mixed with fuel and ignited, ignition and combustion of fuel occurs.

Раскаленные газы из нижних 9 и верхних 10 горелок боковых стен поступают в рабочее пространство печи, перемешиваются с раскаленными газами нижних 11 горелок и верхних 12 горелок дверей, создавая, при этом, мощный кольцевой поток раскаленного газа по внутреннему пространству печи.The hot gases from the lower 9 and upper 10 burners of the side walls enter the working space of the furnace, mix with the hot gases of the lower 11 burners and the upper 12 door burners, creating, at the same time, a powerful annular flow of hot gas through the interior of the furnace.

Изделия, находящиеся в камере печи омываются кольцевым потоком раскаленного газа и подвергаются термообработке.Products located in the furnace chamber are washed by an annular stream of hot gas and are heat treated.

При работе горелок в печи возникает избыточное давление рабочих газов, которое автоматически регулируется редукционным клапаном установленным на дымоходе 13.When the burners in the furnace there is an excessive pressure of the working gases, which is automatically controlled by a pressure reducing valve installed on the chimney 13.

Преимущества предлагаемой полезной модели.Benefits of the proposed utility model.

Расположение горелок в нижней и верхней части боковых стенок и дверей позволяет формировать горючий газ, поступающий в печь кольцеобразного потока, охватывающего пространство печи, в свою очередь кольцеобразный поток, создаваемый горелками стен, охватывается потоком горячего газа, создаваемого горелками дверей.The location of the burners in the lower and upper part of the side walls and doors allows the formation of flammable gas entering the furnace in an annular stream covering the space of the furnace, in turn, the annular stream created by the wall burners is enveloped in the flow of hot gas created by the door burners.

В связи с этим, по всему объему печи происходит глубокое турбулентное создание потока горючей смеси, которая омывает обрабатываемые изделия. Названные конструкционные решения позволяют повысить интенсификацию теплообмена в печи и сократить расходы топлива на термообработку изделий.In this regard, a deep turbulent creation of a flow of a combustible mixture takes place throughout the entire volume of the furnace, which washes the processed products. The named structural solutions allow increasing the heat transfer intensification in the furnace and reducing fuel consumption for heat treatment of products.

Воздуховоды, установленные в пазах, образованных блоками, позволяют поддерживать и изменять температуру внутренней поверхности печи.Air ducts installed in the grooves formed by the blocks allow you to maintain and change the temperature of the inner surface of the furnace.

Редукционный клапан автоматически поддерживает заданный атмосферный режим в печи, что способствует интенсификации теплообмена, тем самым сокращая расход топлива к горелкам.The pressure reducing valve automatically maintains the specified atmospheric conditions in the furnace, which contributes to the intensification of heat transfer, thereby reducing fuel consumption to the burners.

Блоки, покрытые термостойкой черной краской, нагреваются от горячей атмосферы камеры печи и посредством черной поверхности излучают тепло обратно в пространство печи, что способствует постоянному сохранению тепла, созданному горелками.Blocks coated with heat-resistant black paint are heated from the hot atmosphere of the furnace chamber and, through the black surface, radiate heat back into the furnace space, which contributes to the constant conservation of heat created by the burners.

Кроме того, термостойкая краска предохраняет блоки от разрушения, возникающее под воздействием высоких температур и выделений химических элементов испаряющихся с обрабатываемых изделий в процессе обработки.In addition, heat-resistant paint protects the blocks from destruction that occurs under the influence of high temperatures and emissions of chemical elements that evaporate from the processed products during processing.

Claims (1)

Камерная печь для термообработки изделий, содержащая камеру нагрева, образованную боковыми стенками со встроенными в них рядом горелок, свод, под, и двери с загрузочным и выгружаемым проемами, отличающаяся тем, что боковые стены, свод, под и двери печи выполнены в виде теплоизолированных с внешней стороны жаропрочных блоков, образующих между собой пазы, по которым проложены воздуховодные трубы, при этом поверхность блоков, обращенная в печную камеру, покрыта черной термостойкой краской, ряд горелок встроен в нижнюю часть одной из боковых стен камеры нагрева, а другой ряд горелок встроен в верхнюю часть противоположной боковой стены печи, двери камеры нагрева снабжены горелками, один ряд которых установлен в нижней двери, а другой ряд - в верхней части противоположной двери, при этом в своде печи установлен дымоход с редукционным клапаном.

A chamber furnace for heat treatment of products containing a heating chamber formed by side walls with a number of burners, a roof, under, and doors with loading and unloading openings embedded in them, characterized in that the side walls, roof, under and doors of the furnace are made in the form of heat insulated with the outer side of the heat-resistant blocks, forming between themselves grooves along which air ducts are laid, while the surface of the blocks facing the furnace chamber is covered with black heat-resistant paint, a number of burners are built into the lower part of one of the side heating chamber, and another row of burners is built into the upper part of the opposite side wall of the furnace, the doors of the heating chamber are equipped with burners, one row of which is installed in the lower door and the other row in the upper part of the opposite door, while a chimney with a reduction chimney is installed in the arch of the furnace valve.